熱交換パネル
【課題】 熱交換の効率の高い熱交換パネルを提供する。
【解決手段】 熱媒体に輻射熱を吸収、放出させるとともに、熱媒体と気体との間で熱伝達によって熱交換する熱交換パネル１であって、少なくとも１つ以上の熱媒体流路１１を内蔵する複数の熱交換パネル部材１０を具備し、熱交換パネル部材１０の熱媒体が流れる方向に沿う両端部の一方の端部に、狭隘開口状の凹部１２を設け、他方の端部には、連設される熱交換パネル部材の凹部１２に嵌合可能な凸部１３を設け、凹部１２と凸部１３を嵌合して熱交換パネル部材１０同士を連設してなる。
【解決手段】 熱媒体に輻射熱を吸収、放出させるとともに、熱媒体と気体との間で熱伝達によって熱交換する熱交換パネル１であって、少なくとも１つ以上の熱媒体流路１１を内蔵する複数の熱交換パネル部材１０を具備し、熱交換パネル部材１０の熱媒体が流れる方向に沿う両端部の一方の端部に、狭隘開口状の凹部１２を設け、他方の端部には、連設される熱交換パネル部材の凹部１２に嵌合可能な凸部１３を設け、凹部１２と凸部１３を嵌合して熱交換パネル部材１０同士を連設してなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、熱媒体に輻射熱を吸収、放出させるとともに、熱媒体と気体との間で熱伝達によって熱交換する熱交換パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
輻射熱冷暖房のうち、太陽熱を利用する太陽熱源ヒートポンプ給湯システムにおいては、太陽光や気体（外気）の熱を吸収するために例えば住宅の屋根面などに熱交換パネルを配設する。
【０００３】
図１１（ａ）および図１１（ｂ）は、従来の熱交換パネル１００を示している。この熱交換パネル１００は、金属板で形成された本体部１０１に細い銅管や樹脂管などで形成された熱媒体流路としての熱媒体管１０２が接触するように配設されている。熱媒体管１０２内に例えば液体などの熱媒体を通過させるものである。この熱交換パネル１００は、熱媒体が供給口１０３から供給され、本体部１０１と接触しながら排出口１０４まで通過するようになっている。このようにして、熱媒体管１０２を流れる熱媒体が、本体パネル１０１を介して周囲の気体との間で熱交換するものである。
【０００４】
このような従来の熱交換パネルを用いた輻射冷暖房装置に関する技術（例えば、特許文献１参照。）が知られている。特許文献１の技術は、熱交換パネルに接触するようにして複数本の冷温水配管が間隔をおいて配設されているものである。
【０００５】
図１２（ａ）および図１２（ｂ）は、他の従来のハーモニカチューブ（扁平チューブ）で形成された熱交換パネル２００を示している。この熱交換パネル２００は、内部が仕切壁により複数の室（熱媒体流路）２０２に区画され、例えば液体などの熱媒体を通過させるようになっている。この熱交換パネル２００は、熱媒体が本体部２０１と接触しながら通過することで、室２０２を流れる熱媒体が、本体部２０１を介して周囲の気体との間で熱交換するものである。
【０００６】
このような従来のハーモニカチューブ（扁平チューブ）で形成された熱交換パネルを用いた熱交換機に関する技術（例えば、特許文献２参照。）が知られている。特許文献２の技術は、複数の扁平チューブおよびその扁平チューブ間に設けられたコルゲートフィンを有するものである。
【０００７】
また、屋根面にパネル形状の採熱側熱交換器を配設する太陽熱量ヒートポンプ給湯システムに関する技術（例えば、特許文献３参照。）が知られている。特許文献３の技術は、採熱側熱交換器が太陽熱集熱器として作用し、波型板の長手方向が建物の屋根の頂面に向かって起立するよう傾斜して設置している。それにより日射を受け集熱するものである。この採熱側熱交換器の内部には、波型板の斜面部に平行で相似の熱媒体流路としての冷媒流路が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平０５−３３２５８０号公報
【特許文献２】特開２００４−１７７０８２号公報
【特許文献３】特開２０１０−１９７０３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、輻射熱冷暖房に使用する熱交換パネルは、本体パネルと熱媒体流路との接触面積が大きいほど、熱媒体と気体との間の熱交換が促進されて高効率となる。
【００１０】
しかしながら、特許文献１は、熱交換パネルと冷温水配管との接触面積が小さく、熱抵抗が大きくなるという問題がある。また、冷温水配管の径が小さいため、熱媒体が通過する際の抵抗が大きく、熱媒体の搬送に大きな動力が必要となる。また、特許文献２は、扁平チューブの厚みが大いので、扁平チューブに供給される熱媒体の流量が小さい場合は、扁平チューブ外周において熱伝導率が低下し、熱交換量が減少する。また、熱交換パネルが平坦な形状で表面積が小さいので、気体との接触面積を大きくするためには、大型の熱交換パネルを設置する必要があった。
【００１１】
この発明は、前記の課題を解決し、施工が容易で、熱交換の効率の高い熱交換パネルを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記の課題を解決するために、請求項１の発明は、熱媒体に輻射熱を吸収、放出させるとともに、熱媒体と気体との間で熱伝達によって熱交換する熱交換パネルであって、少なくとも１つ以上の熱媒体流路を内蔵する複数の熱交換パネル部材を具備し、前記熱交換パネル部材の熱媒体が流れる方向に沿う両端部の一方の端部に、狭隘開口状の凹部を設け、他方の端部には、連設される前記熱交換パネル部材の前記凹部に嵌合可能な膨隆状の凸部を設け、前記凹部と凸部を嵌合して前記熱交換パネル部材同士を連設してなる、ことを特徴とする熱交換パネルである。
【００１３】
この発明によれば、熱交換パネルは、熱交換パネル部材の熱媒体が流れる方向に沿う両端部の一方の端部に設けられた凹部と、他方の端部に設けられた膨隆状の凸部とが嵌合することによって熱交換パネル部材同士が連設されて形成される。
【００１４】
請求項２の発明は、請求項１に記載の冷暖房装置において、前記熱媒体流路に熱媒体を供給可能な第１のヘッダータンクと、前記熱媒体流路から熱媒体を回収可能な第２のヘッダータンクと、を備え、前記熱交換パネル部材の前記熱媒体が流れる方向と直交する方向に沿う両端部の一方の端部側に、前記第１のヘッダータンクが配設され、他方の端部側には、前記第２のヘッダータンクが配設されている、ことを特徴とする。
【００１５】
請求項３の発明は、請求項１または２に記載の冷暖房装置において、前記熱交換パネル部材は、互いに連設されて連続する波型が形成されるように屈曲状に形成されている、ことを特徴とする。
【００１６】
請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の冷暖房装置において、前記熱交換パネル部材は、平坦状基部と、前記平坦状基部の前記熱媒体が流れる方向に沿う両端部に、該平坦状基部に対して相反する方向に屈曲する第１の屈曲部と第２の屈曲部とを有し、前記第１の屈曲部の先端に前記凹部が形成され、前記第２の屈曲部の先端に前記凸部が形成されている、ことを特徴とする。
【００１７】
請求項５の発明は、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の冷暖房装置において、前記熱交換パネル部材は、両端が拡開する湾曲状基部と、前記湾曲状基部の両端部から延設される第１の平坦状基部および第２の平坦状基部とを有し、前記第１の平坦状基部の先端に前記凹部が形成され、前記第２の平坦状基部の先端に前記凸部が形成されている、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に記載の発明によれば、熱交換パネル部材の熱媒体が流れる方向に沿う両端部の一方の端部に設けられた凹部と、他方の端部に設けられた凸部とが嵌合することによって熱交換パネル部材同士を連設することができるので、施工が容易である。つまり、熱交換パネル部材の狭隘開口状の凹部に、他の熱交換パネル部材の凸部を嵌合させる場合は、熱交換パネル部材の凹部の端部から、他の熱交換パネル部材の凸部を挿入してスライドさせることで、熱交換パネル部材同士を連設できる。このため、熱交換パネル部材同士の連設に工具などを要さず、容易に連設することができる。
【００１９】
請求項２に記載の発明によれば、熱媒体が、第１のヘッダータンクから熱交換パネル部材の熱媒体流路に供給され、第２のヘッダータンクへ排出して回収されるので、熱媒体を熱媒体流路内に流すことができる。また、熱交換パネル部材の熱媒体が流れる方向と直交する方向に沿う両端部に、第１のヘッダータンクと第２のヘッダータンクが配設され、熱交換パネル部材を支持可能となっている。すなわち、熱交換パネル部材の強度を確保するために、枠材などを配設する必要がない。さらに、熱交換パネルを屋根面に設置する際に、第１のヘッダータンクと第２のヘッダータンクを介して固定することが可能であり、設置用の架台が不要である。
【００２０】
請求項３に記載の発明によれば、熱交換パネル部材は、互いに連設されて連続する波型を形成するので、設置面積に対する表面積が大きくなる。つまり、同一の設置面積であっても、熱交換の効率をより高めることができる。
【００２１】
請求項４に記載の発明によれば、熱交換パネル部材が、平坦状基部を有しているので、連設前は重ね合せることにより、省スペースで保管することができる。
【００２２】
請求項５に記載の発明によれば、熱交換パネル部材が湾曲状部を有しているため、複数の熱交換パネル部材を連設して波型形状を形成する際に、必要となる熱交換パネル部材の枚数を削減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】この発明の実施の形態１に係る熱交換パネル部材の側面図である。
【図２】図１の熱交換パネル部材の斜視図である。
【図３】図１の熱交換パネル部材を複数連設した状態を示す断面図である。
【図４】第１のヘッダ部の斜視図である。
【図５】熱交換パネルの斜視図である。
【図６】この発明の実施の形態２に係る熱交換パネルの斜視図である。
【図７】この発明の実施の形態３に係る熱交換パネルの斜視図である。
【図８】図７の熱交換パネル部材を複数連設した状態を示す側面図である。
【図９】この発明の実施の形態４に係る熱交換パネル部材の側面図である。
【図１０】図９の熱交換パネル部材を複数連設した状態を示す側面図である。
【図１１】従来の熱交換パネルを示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は正面図である。
【図１２】従来の他の熱交換パネルを示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、この発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
【００２５】
（実施の形態１）
図１ないし図５は、この発明の実施の形態１を示している。熱交換パネル１は、熱媒体に輻射熱を吸収、放出させるとともに、熱媒体と気体との間で熱伝達によって熱交換するものである。この実施の形態では、熱交換パネル１は、輻射熱として太陽熱を吸収し、住宅の屋根面に設置されるものとし、図５に示すように、表面形状が山と谷とが連続した波型状となっている。この熱交換パネル１には、熱媒体の供給タンク４と回収タンク５とが接続されている。ここで、熱媒体は、ポンプＰによって供給タンク４からバルブＶａを介して供給用配管２に送出されるようになっている。また、熱交換パネル１の内部を通過した熱媒体は、バルブＶｂを介して回収タンク５へ排出される。
【００２６】
この熱交換パネル１は、主として、少なくとも１つ以上の熱媒体流路１１を長手通しに有する複数の熱交換パネル部材１０と、第１のヘッダータンク２０と、第２のヘッダータンク３０とを有している。
【００２７】
熱交換パネル部材１０は、図１および図２に示すように、平坦状基部１５のＡ方向（長手方向、熱媒体の流れる方向）に沿う両端部の一方の端部側に第１の屈曲部１６ａを有し、他方の端部側に第２の屈曲部１６ｂを有している。ここで、第１の屈曲部１６ａと第２の屈曲部１６ｂとは、平坦状基部１５を基準面として相反する方向に弧を描くように屈曲（湾曲）している。
【００２８】
扁平楕円状の熱媒体流路１１は、熱交換パネル部材１０の平坦状基部１５に、Ａ方向を貫通するように、少なくとも１つ以上、例えば５つが並列に形成された後に、両端部側を閉塞して形成されている。熱媒体流路１１は、熱交換パネル部材１０を屋根面に取り付けた際に太陽側に露出する表面１０ａと、屋根面側の裏面１０ｂとの略中間部に形成され、熱媒体流路１１同士は仕切壁１４によって区画されている。熱媒体流路１１は、熱交換パネル部材１０の強度を維持するとともに、内部を流れる熱媒体と表面１０ａと接触する外気との間での熱交換の効率が高くなるように形成されている。すなわち、熱交換パネル部材１０の体積のうち、第１の屈曲部１６ａおよび第２の屈曲部１６ｂと仕切壁１４を除いた体積を、熱媒体流路１１が占めており、熱媒体の流路が大となるように設定されている。
【００２９】
凹部１２は、第１の屈曲部１６ａの先端部に、狭隘開口を有する円弧状に形成されている。凸部１３は、第２の屈曲部１６ｂの先端部に、連設される他の熱交換パネル部材１０の凹部１２に嵌合するように、膨出した円弧状に形成されている。凸部１３の外周は、凹部１２の内周よりもわずかに大きく形成されており、熱交換パネル部材１０の凹部１２と、他の熱交換パネル部材１０の凸部１３とが嵌合することにより、熱交換パネル部材１０同士が連設するようになっている。
【００３０】
連通口１７は、押出成形して形成された熱交換パネル部材１０の裏面１０ｂ側から熱媒体流路１１まで連通するように切削して形成されている。連通口１７の配設位置は、第１のヘッダータンク２０または第２のヘッダータンク３０の取付位置となるように設定されている。具体的には、熱交換パネル部材１０のＡ方向と略直交するＢ方向（短手方向）に沿う両端部から数ｃｍ〜１０数ｃｍ内側に形成されている。熱媒体は、連通口１７から各熱媒体流路１１に供給されてＡ方向に流れた後に、対向する連通口１７から排出されるようになっている。
【００３１】
このような構成の熱交換パネル部材１０は、例えばアルミニウム材などの耐水性・耐腐食性を有する金属材を押出成形した後に、各熱媒体流路１１の両端部側を閉塞し、熱交換パネル部材１０の裏面側１０ｂに連通口１７を切削して形成される。また、熱交換パネル部材１０の表面１０ａには、撥水性を有する黒色系の塗料が塗布されている。
【００３２】
第１のヘッダータンク２０は、図４および図５に示すように、複数の熱交換パネル部材１０の連設方向（Ｃ方向）に沿って配設されるものである。第１のヘッダータンク２０は、１枚のアルミニウム材などの耐水性・耐腐食性を有する金属材を中空のタンク状に成形し、ヘッダータンク本体部２１と、上部が波型の熱交換パネル１と係合可能な波型に形成された側壁部２２、２３とを有する細長い形状に形成されている。つまり、この第１のヘッダータンク２０の上部は、熱交換パネル１の波型と係合して支持するようになっている。側壁部２２には、熱媒体を通過させるための接続口２４ａ、２４ｂが配設されている。また、第２のヘッダータンク３０は、第１のヘッダータンク２０と同等に構成されている。
【００３３】
次に、このような構成の熱交換パネル１の使用方法および作用について説明する。
【００３４】
まず、屋根面などの熱交換パネル１の設置面積に合わせて、複数の熱交換パネル部材１０Ａおよび１０Ｂを用意する。ここで、図３に示すように、熱交換パネル部材１０Ａと１０Ｂとは、連通口１７が、平坦状基部１５に対して相反する側に形成されている点のみが異なっている。
【００３５】
熱交換パネル部材１０Ａおよび１０Ｂの連設は、第１の熱交換パネル部材１０Ａ１の表面１０Ａ１ａと、第２の熱交換パネル部材１０Ｂ１の表面１０Ｂ１ａとが同一方向を向いた状態とする。そして、第１の熱交換パネル部材１０Ａ１のＢ方向に沿った一端部側から、第２の熱交換パネル部材１０Ｂ１の他端部側の凹部１２を、第１の熱交換パネル部材１０Ａ１の凸部１３に挿入し、他端部側に向かってＡ方向にスライドさせることにより、第１の熱交換パネル部材１０Ａ１と第２の熱交換パネル部材１０Ｂ１とが嵌合して連設される。これにより、屋根面に対して凹型の波型形状が形成される。
【００３６】
また、第２の熱交換パネル部材１０Ｂ１のＢ方向に沿った一端部側から、第３の熱交換パネル部材１０Ａ２の凹部１２を第２の熱交換パネル部材１０Ｂ１の凸部１３に挿入し、他端部側に向かってＡ方向にスライドさせることにより、第２の熱交換パネル部材１０Ｂ１と第３の熱交換パネル部材１０Ａ２とが嵌合して連設される。これにより、屋根面に対して凹型の波型形状が形成される。
【００３７】
このようにして、複数の熱交換パネル部材１０Ａと１０Ｂが交互に連設されることにより、屋根面に対して波型形状が形成される。
【００３８】
つぎに、図５に示すように、連設した熱交換パネル部材１０の裏面側（底面側）に、Ｃ方向に沿って両端部にヘッダータンク２０、３０がそれぞれ配設されて、各熱交換パネル部材１０Ａおよび１０Ｂの連通部１７がヘッダータンク２０、３０と連通される。
【００３９】
このようにして、複数の熱交換パネル部材１０同士が連設されて波型の熱交換パネル１が形成される。
【００４０】
つづいて、第１のヘッダータンク２０の接続口２４ａ、２４ｂが、供給タンク４側に接続され、第２のヘッダータンク３０の接続口３４ａ、３４ｂが、回収タンク５側に接続される。
【００４１】
そして、ポンプＰが起動されると、供給タンク４から、第１のヘッダータンク２０に熱媒体が供給され、さらに、各熱交換パネル部材１０Ａおよび１０Ｂの熱媒体流路１１を通って、第２のヘッダータンク３０を介して回収タンク５へ排出される。
【００４２】
このとき、熱交換パネル部材１０の体積のうち、熱媒体流路が占める体積が大きいため、熱交換パネル部材１０の表面１０ａ（熱交換パネル１の表面）においては、太陽光や気体（外気）との熱交換が十分に行われる。
【００４３】
以上のように、この実施の形態に係る発明によれば、熱交換パネル部材１０のＡ方向に沿う両端部の一方の端部に設けられた凹部１２と、他方の端部に設けられた凸部１３とが嵌合することによって熱交換パネル部材１０同士を連設することができるので、施工が容易である。つまり、例えば熱交換パネル部材１０Ａ１の凸部１３に、他の熱交換パネル部材１０Ｂ１の凹部１２を嵌合させる場合は、熱交換パネル部材１０Ａ１の狭隘開口状の凸部１３の端部から、他の熱交換パネル部材１０Ｂ１の凹部１２を挿入してスライドさせることで、熱交換パネル部材１０Ａ１、１０Ｂ１を連設できる。このため、熱交換パネル部材１０同士の連設に工具などを要さず、容易に嵌合して連設することができる。
【００４４】
また、同一形状に押出成形された熱交換パネル部材１０に対して、連通口１７の切削面を変えるだけで熱交換パネル部材１０Ａおよび１０Ｂが成形できるので、製造コストを削減することができる。
【００４５】
また、熱媒体が、第１のヘッダータンク２０から熱交換パネル部材１０の熱媒体流路１１に供給され、第２のヘッダータンク３０へ排出されるので、熱媒体を熱媒体流路１１に流すことができる。また、連設された熱交換パネル部材１０のＣ方向に沿う両端部に、第１のヘッダータンク２０と第２のヘッダータンク３０が配設されるので、連設された複数の熱交換パネル部材１０を支持可能となっている。すなわち、熱交換パネル部材１０のＣ方向の強度を確保するために、枠材などを配設する必要がない。さらに、熱交換パネル１を屋根面に設置する際に、第１のヘッダータンク２０と第２のヘッダータンク３０を介して固定することが可能であり、設置用の架台が不要である。
【００４６】
また、連設された熱交換パネル部材１０は、第１のヘッダータンク２０および第２のヘッダータンク３０よりＡ方向の外方に張り出しているので、雨水や結露水などをスムーズに排水することができる。
【００４７】
また、熱交換パネル部材１０は、互いに連設されて連続する波型を形成するので、設置面積に対する表面積が大きくなる。つまり、同一の設置面積であっても、表面積が大きいため、熱交換の効率をより高めることができる。また、熱交換パネル部材１０の体積のうち、熱媒体流路が占める体積が大きく、熱媒体流路が扁平であるので、熱交換パネル部材１０の表面１０ａ（熱交換パネル１の表面）においては、太陽光や気体（外気）との熱交換量が大きくなる。
【００４８】
さらに、熱交換パネル部材１０が、平坦状基部１５を有しているので、連設前は重ね合せることにより、省スペースで保管、運搬することができる。
【００４９】
さらにまた、熱交換パネル部材１０の表面１０ａは黒色系塗料で塗装されているため、太陽光の熱を吸収し易くすることによって、熱交換をより効率的に行うことができる。
【００５０】
（実施の形態２）
図６は、この発明の実施の形態２を示している。この実施の形態では、図６に示すように、実施の形態１における熱交換パネル１がＣ方向に４つ連設されている。このため、実施の形態１と同等の構成については、同一符号又は対応する符号を付することで、その説明を省略する。後述する他の実施の形態においても同様とする。
【００５１】
この実施の形態では、熱交換パネル１１の端部の熱交換パネル部材１０１Ｎの凸部１３と、熱交換パネル１２の端部の熱交換パネル部材１０２１の凹部１２とが嵌合して、連設されている。また、第１のヘッダータンク２０１の接続口２４ｂ１と、隣接する第１のヘッダータンク２０２の接続口２４ａ２とが接続管２５１によって接続されている。そして、接続管２４ａ１と２４ｂ４とが供給タンク４に接続されて、すべての熱交換パネル部材１０の熱媒体流路１１に熱媒体が供給される。
【００５２】
この熱交換パネル１が複数連設された場合は、設置面積がＣ方向に長い場合であっても、小型の熱交換パネル１、ヘッダータンク２０および３０を複数連設すればよいので、省スペースで保管、運搬することができる。このように熱交換パネル１を複数連設することができるので、採熱量や放熱量を設置面積に合わせて大きくすることができる。
【００５３】
（実施の形態３）
図７および図８は、この発明の実施の形態３を示している。この実施の形態では、熱交換パネル部材１０Ｂの連設方法が、実施の形態１と異なる。
【００５４】
この実施の形態では、実施の形態１の熱交換パネル部材１０Ｂを複数連設して、屋根面に対して階段形状の熱交換パネル１Ａを形成する。具体的には、複数の熱交換パネル部材１０ＢのＣ方向は、熱交換パネル部材１０ＢのＢ方向と一致する。すなわち、第１の熱交換パネル部材１０Ｂ１のＢ方向に沿う一端部側から、第２の熱交換パネル部材１０Ｂ２の凹部１２を挿入し、他端部側に向かってＡ方向にスライドさせることにより、第１の熱交換パネル部材１０Ｂ１と第２の熱交換パネル部材１０Ｂ２とが嵌合して連設される。このようにして、複数の熱交換パネル部材１０Ｂ同士が連設されて階段形状の熱交換パネル１Ａが形成される。
【００５５】
ヘッダータンク（図示略）は、複数の熱交換パネル部材１０ＢのＣ方向に沿って配設されるものである。ヘッダータンクは、ヘッダータンク本体部と、上部が熱交換パネル１Ａと係合可能な階段型に形成された側壁部とによって細長い形状に形成されている。
【００５６】
このような構成の熱交換パネル１Ａにおいては、太陽熱集熱器を兼用する屋根部材として使用することができるため、屋根を軽量化することができる。
【００５７】
また、屋根面に対して段差の小さい階段形状に形成され、窪みがないため風雪や埃などが堆積し、熱交換パネル１Ａを覆ってしまうことを防止できる。
【００５８】
このように、同一形状の熱交換パネル部材１０Ｂであっても、取り付けられる屋根面の形状や大きさなどに合わせて、連設方法を変えるだけで容易に形状を変えることができる。また、例えば、波型の熱交換パネル１と、階段状の熱交換パネル１Ａとを組み合わせてもよい。
【００５９】
（実施の形態４）
図９および図１０は、この発明の実施の形態４を示している。この実施の形態では、熱交換パネル部材１０Ｃの形状が、他の実施の形態と異なる。
【００６０】
熱交換パネル部材１０Ｃは、両端の開口部が拡開した略逆Ｕ字型形状であり、両端が拡開した湾曲状の湾曲状基部１８ａと、湾曲状基部１８ａの先端側から延設された直線状で略ハの字型の第１の平坦状基部１８ｂおよび第２の平坦状基部１８ｂとを有している。第１の平坦状基部１８ｂの先端側には凹部１２が配設され、第２の平坦状基部１８ｂの先端側には凸部１３が配設されている。湾曲状基部１８ａと第１の平坦状基部１８ｂおよび第２の平坦状基部１８ｂには、複数の熱媒体流路１１が内蔵されている。
【００６１】
熱交換パネル部材１０Ｃの連設は、第１の熱交換パネル部材１０Ｃ１は上方が開口し、第２の熱交換パネル部材１０Ｃ２は下方が開口した状態で、第１の熱交換パネル部材１０Ｃ１のＢ方向の一端部側から、第２の熱交換パネル部材１０Ｃ２の凹部１２を第１の熱交換パネル部材１０Ｃ１の凸部１３に挿入し、他端部側に向かってＡ方向にスライドさせることにより、第１の熱交換パネル部材１０Ｃ１と第２の熱交換パネル部材１０Ｃ２とが嵌合して連設される。
【００６２】
また、第２の熱交換パネル部材１０Ｃ２は下方が開口し、第３の熱交換パネル部材１０Ｃ３は上方が開口した状態で、第２の熱交換パネル部材１０Ｃ２のＢ方向の一端部側から、第３の熱交換パネル部材１０Ｃ３の凹部１２を第２の熱交換パネル部材１０Ｃ２の凸部１３に挿入し、他端部側に向かってＡ方向にスライドさせることにより、第２の熱交換パネル部材１０Ｃ２と第３の熱交換パネル部材１０Ｃ３とが嵌合して連設される。
【００６３】
このようにして、複数の熱交換パネル部材１０Ｃ同士が連設されて波型の熱交換パネル１Ｂが形成される。
【００６４】
このような構成の熱交換パネル１Ｂにおいては、同一形状に押出成形された熱交換パネル部材１０Ｃを複数連設することによって、波型に形成することができるので、すべての熱交換パネル部材１０Ｃに対して、内周側に連通口１７を切削すればよいので、製造コストを削減することができる。また、同一形状の熱交換パネル部材１０Ｃのみを連設すればよいので、施工が容易となる。
【００６５】
さらに、１つの熱交換パネル部材が波型を構成する湾曲状基部１８ａを有しているため、複数の熱交換パネル部材を連設する際に必要な熱交換パネル部材の枚数を削減できる。
【００６６】
以上、この発明の実施の形態について説明したが、具体的な構成は、上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、熱交換パネル部材１０同士の連設部、すなわち、凹部１２と凸部１３との嵌合部には、シール材（図示略）を配設してもよい。
【００６７】
また、熱交換パネル１は、結露水を排水するために、熱交換パネル部材１０をＡ方向に沿って傾斜させるようにしてもよい。例えば、第１のヘッダータンク２０と第２のヘッダータンク３０との高さを変えることで、上部に取り付けられる熱交換パネル部材１０を、Ａ方向に沿って傾斜させればよい。
【００６８】
さらに、図１に示す熱交換パネル部材１０の屈曲部１６ａ、１６ｂは、曲線状ではなく直線状に屈曲し、熱交換パネル部材１０が略鉤型状に形成されていてもよい。さらにまた、図４に示す熱交換パネル部材１０Ｃは湾曲状基部１８ａではなく、略コの字型状に形成されていてもよい。このような熱交換パネル部材１０を連接した場合は、台形が連続した形状の波型の熱交換パネルが形成される。すなわち、熱交換パネルの波型の山と谷、および階段形状の段差部は、鋭角状であっても曲面状であってもよい。
【００６９】
さらにまた、上記の実施の形態では、太陽光や気体（外気）の熱を吸収するために屋根面に配設される熱交換パネルとして説明したが、屋内において輻射冷暖房に使用され、壁面や天井面に配設される熱交換パネルとして使用できることはもちろんである。
【符号の説明】
【００７０】
１ 熱交換パネル
１０ 熱交換パネル部材
１１ 熱媒体流路
１２ 凹部
１３ 凸部
１５ 平坦状基部
１６ａ 第１の屈曲部
１６ｂ 第２の屈曲部
１８ａ 湾曲状基部
１８ｂ 第１の平坦状基部
１８ｂ 第２の平坦状基部
２０ 第１のヘッダータンク
３０ 第２のヘッダータンク
４ 供給タンク
５ 回収タンク
【技術分野】
【０００１】
この発明は、熱媒体に輻射熱を吸収、放出させるとともに、熱媒体と気体との間で熱伝達によって熱交換する熱交換パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
輻射熱冷暖房のうち、太陽熱を利用する太陽熱源ヒートポンプ給湯システムにおいては、太陽光や気体（外気）の熱を吸収するために例えば住宅の屋根面などに熱交換パネルを配設する。
【０００３】
図１１（ａ）および図１１（ｂ）は、従来の熱交換パネル１００を示している。この熱交換パネル１００は、金属板で形成された本体部１０１に細い銅管や樹脂管などで形成された熱媒体流路としての熱媒体管１０２が接触するように配設されている。熱媒体管１０２内に例えば液体などの熱媒体を通過させるものである。この熱交換パネル１００は、熱媒体が供給口１０３から供給され、本体部１０１と接触しながら排出口１０４まで通過するようになっている。このようにして、熱媒体管１０２を流れる熱媒体が、本体パネル１０１を介して周囲の気体との間で熱交換するものである。
【０００４】
このような従来の熱交換パネルを用いた輻射冷暖房装置に関する技術（例えば、特許文献１参照。）が知られている。特許文献１の技術は、熱交換パネルに接触するようにして複数本の冷温水配管が間隔をおいて配設されているものである。
【０００５】
図１２（ａ）および図１２（ｂ）は、他の従来のハーモニカチューブ（扁平チューブ）で形成された熱交換パネル２００を示している。この熱交換パネル２００は、内部が仕切壁により複数の室（熱媒体流路）２０２に区画され、例えば液体などの熱媒体を通過させるようになっている。この熱交換パネル２００は、熱媒体が本体部２０１と接触しながら通過することで、室２０２を流れる熱媒体が、本体部２０１を介して周囲の気体との間で熱交換するものである。
【０００６】
このような従来のハーモニカチューブ（扁平チューブ）で形成された熱交換パネルを用いた熱交換機に関する技術（例えば、特許文献２参照。）が知られている。特許文献２の技術は、複数の扁平チューブおよびその扁平チューブ間に設けられたコルゲートフィンを有するものである。
【０００７】
また、屋根面にパネル形状の採熱側熱交換器を配設する太陽熱量ヒートポンプ給湯システムに関する技術（例えば、特許文献３参照。）が知られている。特許文献３の技術は、採熱側熱交換器が太陽熱集熱器として作用し、波型板の長手方向が建物の屋根の頂面に向かって起立するよう傾斜して設置している。それにより日射を受け集熱するものである。この採熱側熱交換器の内部には、波型板の斜面部に平行で相似の熱媒体流路としての冷媒流路が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平０５−３３２５８０号公報
【特許文献２】特開２００４−１７７０８２号公報
【特許文献３】特開２０１０−１９７０３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、輻射熱冷暖房に使用する熱交換パネルは、本体パネルと熱媒体流路との接触面積が大きいほど、熱媒体と気体との間の熱交換が促進されて高効率となる。
【００１０】
しかしながら、特許文献１は、熱交換パネルと冷温水配管との接触面積が小さく、熱抵抗が大きくなるという問題がある。また、冷温水配管の径が小さいため、熱媒体が通過する際の抵抗が大きく、熱媒体の搬送に大きな動力が必要となる。また、特許文献２は、扁平チューブの厚みが大いので、扁平チューブに供給される熱媒体の流量が小さい場合は、扁平チューブ外周において熱伝導率が低下し、熱交換量が減少する。また、熱交換パネルが平坦な形状で表面積が小さいので、気体との接触面積を大きくするためには、大型の熱交換パネルを設置する必要があった。
【００１１】
この発明は、前記の課題を解決し、施工が容易で、熱交換の効率の高い熱交換パネルを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記の課題を解決するために、請求項１の発明は、熱媒体に輻射熱を吸収、放出させるとともに、熱媒体と気体との間で熱伝達によって熱交換する熱交換パネルであって、少なくとも１つ以上の熱媒体流路を内蔵する複数の熱交換パネル部材を具備し、前記熱交換パネル部材の熱媒体が流れる方向に沿う両端部の一方の端部に、狭隘開口状の凹部を設け、他方の端部には、連設される前記熱交換パネル部材の前記凹部に嵌合可能な膨隆状の凸部を設け、前記凹部と凸部を嵌合して前記熱交換パネル部材同士を連設してなる、ことを特徴とする熱交換パネルである。
【００１３】
この発明によれば、熱交換パネルは、熱交換パネル部材の熱媒体が流れる方向に沿う両端部の一方の端部に設けられた凹部と、他方の端部に設けられた膨隆状の凸部とが嵌合することによって熱交換パネル部材同士が連設されて形成される。
【００１４】
請求項２の発明は、請求項１に記載の冷暖房装置において、前記熱媒体流路に熱媒体を供給可能な第１のヘッダータンクと、前記熱媒体流路から熱媒体を回収可能な第２のヘッダータンクと、を備え、前記熱交換パネル部材の前記熱媒体が流れる方向と直交する方向に沿う両端部の一方の端部側に、前記第１のヘッダータンクが配設され、他方の端部側には、前記第２のヘッダータンクが配設されている、ことを特徴とする。
【００１５】
請求項３の発明は、請求項１または２に記載の冷暖房装置において、前記熱交換パネル部材は、互いに連設されて連続する波型が形成されるように屈曲状に形成されている、ことを特徴とする。
【００１６】
請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の冷暖房装置において、前記熱交換パネル部材は、平坦状基部と、前記平坦状基部の前記熱媒体が流れる方向に沿う両端部に、該平坦状基部に対して相反する方向に屈曲する第１の屈曲部と第２の屈曲部とを有し、前記第１の屈曲部の先端に前記凹部が形成され、前記第２の屈曲部の先端に前記凸部が形成されている、ことを特徴とする。
【００１７】
請求項５の発明は、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の冷暖房装置において、前記熱交換パネル部材は、両端が拡開する湾曲状基部と、前記湾曲状基部の両端部から延設される第１の平坦状基部および第２の平坦状基部とを有し、前記第１の平坦状基部の先端に前記凹部が形成され、前記第２の平坦状基部の先端に前記凸部が形成されている、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に記載の発明によれば、熱交換パネル部材の熱媒体が流れる方向に沿う両端部の一方の端部に設けられた凹部と、他方の端部に設けられた凸部とが嵌合することによって熱交換パネル部材同士を連設することができるので、施工が容易である。つまり、熱交換パネル部材の狭隘開口状の凹部に、他の熱交換パネル部材の凸部を嵌合させる場合は、熱交換パネル部材の凹部の端部から、他の熱交換パネル部材の凸部を挿入してスライドさせることで、熱交換パネル部材同士を連設できる。このため、熱交換パネル部材同士の連設に工具などを要さず、容易に連設することができる。
【００１９】
請求項２に記載の発明によれば、熱媒体が、第１のヘッダータンクから熱交換パネル部材の熱媒体流路に供給され、第２のヘッダータンクへ排出して回収されるので、熱媒体を熱媒体流路内に流すことができる。また、熱交換パネル部材の熱媒体が流れる方向と直交する方向に沿う両端部に、第１のヘッダータンクと第２のヘッダータンクが配設され、熱交換パネル部材を支持可能となっている。すなわち、熱交換パネル部材の強度を確保するために、枠材などを配設する必要がない。さらに、熱交換パネルを屋根面に設置する際に、第１のヘッダータンクと第２のヘッダータンクを介して固定することが可能であり、設置用の架台が不要である。
【００２０】
請求項３に記載の発明によれば、熱交換パネル部材は、互いに連設されて連続する波型を形成するので、設置面積に対する表面積が大きくなる。つまり、同一の設置面積であっても、熱交換の効率をより高めることができる。
【００２１】
請求項４に記載の発明によれば、熱交換パネル部材が、平坦状基部を有しているので、連設前は重ね合せることにより、省スペースで保管することができる。
【００２２】
請求項５に記載の発明によれば、熱交換パネル部材が湾曲状部を有しているため、複数の熱交換パネル部材を連設して波型形状を形成する際に、必要となる熱交換パネル部材の枚数を削減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】この発明の実施の形態１に係る熱交換パネル部材の側面図である。
【図２】図１の熱交換パネル部材の斜視図である。
【図３】図１の熱交換パネル部材を複数連設した状態を示す断面図である。
【図４】第１のヘッダ部の斜視図である。
【図５】熱交換パネルの斜視図である。
【図６】この発明の実施の形態２に係る熱交換パネルの斜視図である。
【図７】この発明の実施の形態３に係る熱交換パネルの斜視図である。
【図８】図７の熱交換パネル部材を複数連設した状態を示す側面図である。
【図９】この発明の実施の形態４に係る熱交換パネル部材の側面図である。
【図１０】図９の熱交換パネル部材を複数連設した状態を示す側面図である。
【図１１】従来の熱交換パネルを示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は正面図である。
【図１２】従来の他の熱交換パネルを示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、この発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
【００２５】
（実施の形態１）
図１ないし図５は、この発明の実施の形態１を示している。熱交換パネル１は、熱媒体に輻射熱を吸収、放出させるとともに、熱媒体と気体との間で熱伝達によって熱交換するものである。この実施の形態では、熱交換パネル１は、輻射熱として太陽熱を吸収し、住宅の屋根面に設置されるものとし、図５に示すように、表面形状が山と谷とが連続した波型状となっている。この熱交換パネル１には、熱媒体の供給タンク４と回収タンク５とが接続されている。ここで、熱媒体は、ポンプＰによって供給タンク４からバルブＶａを介して供給用配管２に送出されるようになっている。また、熱交換パネル１の内部を通過した熱媒体は、バルブＶｂを介して回収タンク５へ排出される。
【００２６】
この熱交換パネル１は、主として、少なくとも１つ以上の熱媒体流路１１を長手通しに有する複数の熱交換パネル部材１０と、第１のヘッダータンク２０と、第２のヘッダータンク３０とを有している。
【００２７】
熱交換パネル部材１０は、図１および図２に示すように、平坦状基部１５のＡ方向（長手方向、熱媒体の流れる方向）に沿う両端部の一方の端部側に第１の屈曲部１６ａを有し、他方の端部側に第２の屈曲部１６ｂを有している。ここで、第１の屈曲部１６ａと第２の屈曲部１６ｂとは、平坦状基部１５を基準面として相反する方向に弧を描くように屈曲（湾曲）している。
【００２８】
扁平楕円状の熱媒体流路１１は、熱交換パネル部材１０の平坦状基部１５に、Ａ方向を貫通するように、少なくとも１つ以上、例えば５つが並列に形成された後に、両端部側を閉塞して形成されている。熱媒体流路１１は、熱交換パネル部材１０を屋根面に取り付けた際に太陽側に露出する表面１０ａと、屋根面側の裏面１０ｂとの略中間部に形成され、熱媒体流路１１同士は仕切壁１４によって区画されている。熱媒体流路１１は、熱交換パネル部材１０の強度を維持するとともに、内部を流れる熱媒体と表面１０ａと接触する外気との間での熱交換の効率が高くなるように形成されている。すなわち、熱交換パネル部材１０の体積のうち、第１の屈曲部１６ａおよび第２の屈曲部１６ｂと仕切壁１４を除いた体積を、熱媒体流路１１が占めており、熱媒体の流路が大となるように設定されている。
【００２９】
凹部１２は、第１の屈曲部１６ａの先端部に、狭隘開口を有する円弧状に形成されている。凸部１３は、第２の屈曲部１６ｂの先端部に、連設される他の熱交換パネル部材１０の凹部１２に嵌合するように、膨出した円弧状に形成されている。凸部１３の外周は、凹部１２の内周よりもわずかに大きく形成されており、熱交換パネル部材１０の凹部１２と、他の熱交換パネル部材１０の凸部１３とが嵌合することにより、熱交換パネル部材１０同士が連設するようになっている。
【００３０】
連通口１７は、押出成形して形成された熱交換パネル部材１０の裏面１０ｂ側から熱媒体流路１１まで連通するように切削して形成されている。連通口１７の配設位置は、第１のヘッダータンク２０または第２のヘッダータンク３０の取付位置となるように設定されている。具体的には、熱交換パネル部材１０のＡ方向と略直交するＢ方向（短手方向）に沿う両端部から数ｃｍ〜１０数ｃｍ内側に形成されている。熱媒体は、連通口１７から各熱媒体流路１１に供給されてＡ方向に流れた後に、対向する連通口１７から排出されるようになっている。
【００３１】
このような構成の熱交換パネル部材１０は、例えばアルミニウム材などの耐水性・耐腐食性を有する金属材を押出成形した後に、各熱媒体流路１１の両端部側を閉塞し、熱交換パネル部材１０の裏面側１０ｂに連通口１７を切削して形成される。また、熱交換パネル部材１０の表面１０ａには、撥水性を有する黒色系の塗料が塗布されている。
【００３２】
第１のヘッダータンク２０は、図４および図５に示すように、複数の熱交換パネル部材１０の連設方向（Ｃ方向）に沿って配設されるものである。第１のヘッダータンク２０は、１枚のアルミニウム材などの耐水性・耐腐食性を有する金属材を中空のタンク状に成形し、ヘッダータンク本体部２１と、上部が波型の熱交換パネル１と係合可能な波型に形成された側壁部２２、２３とを有する細長い形状に形成されている。つまり、この第１のヘッダータンク２０の上部は、熱交換パネル１の波型と係合して支持するようになっている。側壁部２２には、熱媒体を通過させるための接続口２４ａ、２４ｂが配設されている。また、第２のヘッダータンク３０は、第１のヘッダータンク２０と同等に構成されている。
【００３３】
次に、このような構成の熱交換パネル１の使用方法および作用について説明する。
【００３４】
まず、屋根面などの熱交換パネル１の設置面積に合わせて、複数の熱交換パネル部材１０Ａおよび１０Ｂを用意する。ここで、図３に示すように、熱交換パネル部材１０Ａと１０Ｂとは、連通口１７が、平坦状基部１５に対して相反する側に形成されている点のみが異なっている。
【００３５】
熱交換パネル部材１０Ａおよび１０Ｂの連設は、第１の熱交換パネル部材１０Ａ１の表面１０Ａ１ａと、第２の熱交換パネル部材１０Ｂ１の表面１０Ｂ１ａとが同一方向を向いた状態とする。そして、第１の熱交換パネル部材１０Ａ１のＢ方向に沿った一端部側から、第２の熱交換パネル部材１０Ｂ１の他端部側の凹部１２を、第１の熱交換パネル部材１０Ａ１の凸部１３に挿入し、他端部側に向かってＡ方向にスライドさせることにより、第１の熱交換パネル部材１０Ａ１と第２の熱交換パネル部材１０Ｂ１とが嵌合して連設される。これにより、屋根面に対して凹型の波型形状が形成される。
【００３６】
また、第２の熱交換パネル部材１０Ｂ１のＢ方向に沿った一端部側から、第３の熱交換パネル部材１０Ａ２の凹部１２を第２の熱交換パネル部材１０Ｂ１の凸部１３に挿入し、他端部側に向かってＡ方向にスライドさせることにより、第２の熱交換パネル部材１０Ｂ１と第３の熱交換パネル部材１０Ａ２とが嵌合して連設される。これにより、屋根面に対して凹型の波型形状が形成される。
【００３７】
このようにして、複数の熱交換パネル部材１０Ａと１０Ｂが交互に連設されることにより、屋根面に対して波型形状が形成される。
【００３８】
つぎに、図５に示すように、連設した熱交換パネル部材１０の裏面側（底面側）に、Ｃ方向に沿って両端部にヘッダータンク２０、３０がそれぞれ配設されて、各熱交換パネル部材１０Ａおよび１０Ｂの連通部１７がヘッダータンク２０、３０と連通される。
【００３９】
このようにして、複数の熱交換パネル部材１０同士が連設されて波型の熱交換パネル１が形成される。
【００４０】
つづいて、第１のヘッダータンク２０の接続口２４ａ、２４ｂが、供給タンク４側に接続され、第２のヘッダータンク３０の接続口３４ａ、３４ｂが、回収タンク５側に接続される。
【００４１】
そして、ポンプＰが起動されると、供給タンク４から、第１のヘッダータンク２０に熱媒体が供給され、さらに、各熱交換パネル部材１０Ａおよび１０Ｂの熱媒体流路１１を通って、第２のヘッダータンク３０を介して回収タンク５へ排出される。
【００４２】
このとき、熱交換パネル部材１０の体積のうち、熱媒体流路が占める体積が大きいため、熱交換パネル部材１０の表面１０ａ（熱交換パネル１の表面）においては、太陽光や気体（外気）との熱交換が十分に行われる。
【００４３】
以上のように、この実施の形態に係る発明によれば、熱交換パネル部材１０のＡ方向に沿う両端部の一方の端部に設けられた凹部１２と、他方の端部に設けられた凸部１３とが嵌合することによって熱交換パネル部材１０同士を連設することができるので、施工が容易である。つまり、例えば熱交換パネル部材１０Ａ１の凸部１３に、他の熱交換パネル部材１０Ｂ１の凹部１２を嵌合させる場合は、熱交換パネル部材１０Ａ１の狭隘開口状の凸部１３の端部から、他の熱交換パネル部材１０Ｂ１の凹部１２を挿入してスライドさせることで、熱交換パネル部材１０Ａ１、１０Ｂ１を連設できる。このため、熱交換パネル部材１０同士の連設に工具などを要さず、容易に嵌合して連設することができる。
【００４４】
また、同一形状に押出成形された熱交換パネル部材１０に対して、連通口１７の切削面を変えるだけで熱交換パネル部材１０Ａおよび１０Ｂが成形できるので、製造コストを削減することができる。
【００４５】
また、熱媒体が、第１のヘッダータンク２０から熱交換パネル部材１０の熱媒体流路１１に供給され、第２のヘッダータンク３０へ排出されるので、熱媒体を熱媒体流路１１に流すことができる。また、連設された熱交換パネル部材１０のＣ方向に沿う両端部に、第１のヘッダータンク２０と第２のヘッダータンク３０が配設されるので、連設された複数の熱交換パネル部材１０を支持可能となっている。すなわち、熱交換パネル部材１０のＣ方向の強度を確保するために、枠材などを配設する必要がない。さらに、熱交換パネル１を屋根面に設置する際に、第１のヘッダータンク２０と第２のヘッダータンク３０を介して固定することが可能であり、設置用の架台が不要である。
【００４６】
また、連設された熱交換パネル部材１０は、第１のヘッダータンク２０および第２のヘッダータンク３０よりＡ方向の外方に張り出しているので、雨水や結露水などをスムーズに排水することができる。
【００４７】
また、熱交換パネル部材１０は、互いに連設されて連続する波型を形成するので、設置面積に対する表面積が大きくなる。つまり、同一の設置面積であっても、表面積が大きいため、熱交換の効率をより高めることができる。また、熱交換パネル部材１０の体積のうち、熱媒体流路が占める体積が大きく、熱媒体流路が扁平であるので、熱交換パネル部材１０の表面１０ａ（熱交換パネル１の表面）においては、太陽光や気体（外気）との熱交換量が大きくなる。
【００４８】
さらに、熱交換パネル部材１０が、平坦状基部１５を有しているので、連設前は重ね合せることにより、省スペースで保管、運搬することができる。
【００４９】
さらにまた、熱交換パネル部材１０の表面１０ａは黒色系塗料で塗装されているため、太陽光の熱を吸収し易くすることによって、熱交換をより効率的に行うことができる。
【００５０】
（実施の形態２）
図６は、この発明の実施の形態２を示している。この実施の形態では、図６に示すように、実施の形態１における熱交換パネル１がＣ方向に４つ連設されている。このため、実施の形態１と同等の構成については、同一符号又は対応する符号を付することで、その説明を省略する。後述する他の実施の形態においても同様とする。
【００５１】
この実施の形態では、熱交換パネル１１の端部の熱交換パネル部材１０１Ｎの凸部１３と、熱交換パネル１２の端部の熱交換パネル部材１０２１の凹部１２とが嵌合して、連設されている。また、第１のヘッダータンク２０１の接続口２４ｂ１と、隣接する第１のヘッダータンク２０２の接続口２４ａ２とが接続管２５１によって接続されている。そして、接続管２４ａ１と２４ｂ４とが供給タンク４に接続されて、すべての熱交換パネル部材１０の熱媒体流路１１に熱媒体が供給される。
【００５２】
この熱交換パネル１が複数連設された場合は、設置面積がＣ方向に長い場合であっても、小型の熱交換パネル１、ヘッダータンク２０および３０を複数連設すればよいので、省スペースで保管、運搬することができる。このように熱交換パネル１を複数連設することができるので、採熱量や放熱量を設置面積に合わせて大きくすることができる。
【００５３】
（実施の形態３）
図７および図８は、この発明の実施の形態３を示している。この実施の形態では、熱交換パネル部材１０Ｂの連設方法が、実施の形態１と異なる。
【００５４】
この実施の形態では、実施の形態１の熱交換パネル部材１０Ｂを複数連設して、屋根面に対して階段形状の熱交換パネル１Ａを形成する。具体的には、複数の熱交換パネル部材１０ＢのＣ方向は、熱交換パネル部材１０ＢのＢ方向と一致する。すなわち、第１の熱交換パネル部材１０Ｂ１のＢ方向に沿う一端部側から、第２の熱交換パネル部材１０Ｂ２の凹部１２を挿入し、他端部側に向かってＡ方向にスライドさせることにより、第１の熱交換パネル部材１０Ｂ１と第２の熱交換パネル部材１０Ｂ２とが嵌合して連設される。このようにして、複数の熱交換パネル部材１０Ｂ同士が連設されて階段形状の熱交換パネル１Ａが形成される。
【００５５】
ヘッダータンク（図示略）は、複数の熱交換パネル部材１０ＢのＣ方向に沿って配設されるものである。ヘッダータンクは、ヘッダータンク本体部と、上部が熱交換パネル１Ａと係合可能な階段型に形成された側壁部とによって細長い形状に形成されている。
【００５６】
このような構成の熱交換パネル１Ａにおいては、太陽熱集熱器を兼用する屋根部材として使用することができるため、屋根を軽量化することができる。
【００５７】
また、屋根面に対して段差の小さい階段形状に形成され、窪みがないため風雪や埃などが堆積し、熱交換パネル１Ａを覆ってしまうことを防止できる。
【００５８】
このように、同一形状の熱交換パネル部材１０Ｂであっても、取り付けられる屋根面の形状や大きさなどに合わせて、連設方法を変えるだけで容易に形状を変えることができる。また、例えば、波型の熱交換パネル１と、階段状の熱交換パネル１Ａとを組み合わせてもよい。
【００５９】
（実施の形態４）
図９および図１０は、この発明の実施の形態４を示している。この実施の形態では、熱交換パネル部材１０Ｃの形状が、他の実施の形態と異なる。
【００６０】
熱交換パネル部材１０Ｃは、両端の開口部が拡開した略逆Ｕ字型形状であり、両端が拡開した湾曲状の湾曲状基部１８ａと、湾曲状基部１８ａの先端側から延設された直線状で略ハの字型の第１の平坦状基部１８ｂおよび第２の平坦状基部１８ｂとを有している。第１の平坦状基部１８ｂの先端側には凹部１２が配設され、第２の平坦状基部１８ｂの先端側には凸部１３が配設されている。湾曲状基部１８ａと第１の平坦状基部１８ｂおよび第２の平坦状基部１８ｂには、複数の熱媒体流路１１が内蔵されている。
【００６１】
熱交換パネル部材１０Ｃの連設は、第１の熱交換パネル部材１０Ｃ１は上方が開口し、第２の熱交換パネル部材１０Ｃ２は下方が開口した状態で、第１の熱交換パネル部材１０Ｃ１のＢ方向の一端部側から、第２の熱交換パネル部材１０Ｃ２の凹部１２を第１の熱交換パネル部材１０Ｃ１の凸部１３に挿入し、他端部側に向かってＡ方向にスライドさせることにより、第１の熱交換パネル部材１０Ｃ１と第２の熱交換パネル部材１０Ｃ２とが嵌合して連設される。
【００６２】
また、第２の熱交換パネル部材１０Ｃ２は下方が開口し、第３の熱交換パネル部材１０Ｃ３は上方が開口した状態で、第２の熱交換パネル部材１０Ｃ２のＢ方向の一端部側から、第３の熱交換パネル部材１０Ｃ３の凹部１２を第２の熱交換パネル部材１０Ｃ２の凸部１３に挿入し、他端部側に向かってＡ方向にスライドさせることにより、第２の熱交換パネル部材１０Ｃ２と第３の熱交換パネル部材１０Ｃ３とが嵌合して連設される。
【００６３】
このようにして、複数の熱交換パネル部材１０Ｃ同士が連設されて波型の熱交換パネル１Ｂが形成される。
【００６４】
このような構成の熱交換パネル１Ｂにおいては、同一形状に押出成形された熱交換パネル部材１０Ｃを複数連設することによって、波型に形成することができるので、すべての熱交換パネル部材１０Ｃに対して、内周側に連通口１７を切削すればよいので、製造コストを削減することができる。また、同一形状の熱交換パネル部材１０Ｃのみを連設すればよいので、施工が容易となる。
【００６５】
さらに、１つの熱交換パネル部材が波型を構成する湾曲状基部１８ａを有しているため、複数の熱交換パネル部材を連設する際に必要な熱交換パネル部材の枚数を削減できる。
【００６６】
以上、この発明の実施の形態について説明したが、具体的な構成は、上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、熱交換パネル部材１０同士の連設部、すなわち、凹部１２と凸部１３との嵌合部には、シール材（図示略）を配設してもよい。
【００６７】
また、熱交換パネル１は、結露水を排水するために、熱交換パネル部材１０をＡ方向に沿って傾斜させるようにしてもよい。例えば、第１のヘッダータンク２０と第２のヘッダータンク３０との高さを変えることで、上部に取り付けられる熱交換パネル部材１０を、Ａ方向に沿って傾斜させればよい。
【００６８】
さらに、図１に示す熱交換パネル部材１０の屈曲部１６ａ、１６ｂは、曲線状ではなく直線状に屈曲し、熱交換パネル部材１０が略鉤型状に形成されていてもよい。さらにまた、図４に示す熱交換パネル部材１０Ｃは湾曲状基部１８ａではなく、略コの字型状に形成されていてもよい。このような熱交換パネル部材１０を連接した場合は、台形が連続した形状の波型の熱交換パネルが形成される。すなわち、熱交換パネルの波型の山と谷、および階段形状の段差部は、鋭角状であっても曲面状であってもよい。
【００６９】
さらにまた、上記の実施の形態では、太陽光や気体（外気）の熱を吸収するために屋根面に配設される熱交換パネルとして説明したが、屋内において輻射冷暖房に使用され、壁面や天井面に配設される熱交換パネルとして使用できることはもちろんである。
【符号の説明】
【００７０】
１ 熱交換パネル
１０ 熱交換パネル部材
１１ 熱媒体流路
１２ 凹部
１３ 凸部
１５ 平坦状基部
１６ａ 第１の屈曲部
１６ｂ 第２の屈曲部
１８ａ 湾曲状基部
１８ｂ 第１の平坦状基部
１８ｂ 第２の平坦状基部
２０ 第１のヘッダータンク
３０ 第２のヘッダータンク
４ 供給タンク
５ 回収タンク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱媒体に輻射熱を吸収、放出させるとともに、熱媒体と気体との間で熱伝達によって熱交換する熱交換パネルであって、
少なくとも１つ以上の熱媒体流路を内蔵する複数の熱交換パネル部材を具備し、
前記熱交換パネル部材の熱媒体が流れる方向に沿う両端部の一方の端部に、狭隘開口状の凹部を設け、他方の端部には、連設される前記熱交換パネル部材の前記凹部に嵌合可能な膨隆状の凸部を設け、前記凹部と凸部を嵌合して前記熱交換パネル部材同士を連設してなる、
ことを特徴とする熱交換パネル。
【請求項２】
前記熱媒体流路に熱媒体を供給可能な第１のヘッダータンクと、前記熱媒体流路から排出された熱媒体を回収可能な第２のヘッダータンクと、を備え、
前記熱交換パネル部材の前記熱媒体が流れる方向と直交する方向に沿う両端部の一方の端部側に、前記第１のヘッダータンクが配設され、他方の端部側には、前記第２のヘッダータンクが配設されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の熱交換パネル。
【請求項３】
前記熱交換パネル部材は、互いに連設されて連続する波型が形成されるように屈曲状に形成されている、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の熱交換パネル。
【請求項４】
前記熱交換パネル部材は、平坦状基部と、前記平坦状基部の前記熱媒体が流れる方向に沿う両端部に、該平坦状基部に対して相反する方向に屈曲する第１の屈曲部と第２の屈曲部とを有し、
前記第１の屈曲部の先端に前記凹部が形成され、前記第２の屈曲部の先端に前記凸部が形成されている、
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の熱交換パネル。
【請求項５】
前記熱交換パネル部材は、両端が拡開する湾曲状基部と、前記湾曲状基部の両端部から延設される第１の平坦状基部および第２の平坦状基部とを有し、
前記第１の平坦状基部の先端に前記凹部が形成され、前記第２の平坦状基部の先端に前記凸部が形成されている、
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の熱交換パネル。
【請求項１】
熱媒体に輻射熱を吸収、放出させるとともに、熱媒体と気体との間で熱伝達によって熱交換する熱交換パネルであって、
少なくとも１つ以上の熱媒体流路を内蔵する複数の熱交換パネル部材を具備し、
前記熱交換パネル部材の熱媒体が流れる方向に沿う両端部の一方の端部に、狭隘開口状の凹部を設け、他方の端部には、連設される前記熱交換パネル部材の前記凹部に嵌合可能な膨隆状の凸部を設け、前記凹部と凸部を嵌合して前記熱交換パネル部材同士を連設してなる、
ことを特徴とする熱交換パネル。
【請求項２】
前記熱媒体流路に熱媒体を供給可能な第１のヘッダータンクと、前記熱媒体流路から排出された熱媒体を回収可能な第２のヘッダータンクと、を備え、
前記熱交換パネル部材の前記熱媒体が流れる方向と直交する方向に沿う両端部の一方の端部側に、前記第１のヘッダータンクが配設され、他方の端部側には、前記第２のヘッダータンクが配設されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の熱交換パネル。
【請求項３】
前記熱交換パネル部材は、互いに連設されて連続する波型が形成されるように屈曲状に形成されている、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の熱交換パネル。
【請求項４】
前記熱交換パネル部材は、平坦状基部と、前記平坦状基部の前記熱媒体が流れる方向に沿う両端部に、該平坦状基部に対して相反する方向に屈曲する第１の屈曲部と第２の屈曲部とを有し、
前記第１の屈曲部の先端に前記凹部が形成され、前記第２の屈曲部の先端に前記凸部が形成されている、
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の熱交換パネル。
【請求項５】
前記熱交換パネル部材は、両端が拡開する湾曲状基部と、前記湾曲状基部の両端部から延設される第１の平坦状基部および第２の平坦状基部とを有し、
前記第１の平坦状基部の先端に前記凹部が形成され、前記第２の平坦状基部の先端に前記凸部が形成されている、
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の熱交換パネル。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−９６６１３（Ｐ２０１３−９６６１３Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３８２５５（Ｐ２０１１−２３８２５５）
【出願日】平成２３年１０月３１日（２０１１．１０．３１）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り 平成２３年８月３１日 社団法人空気調和・衛生工学会発行の「平成２３年度 空気調和・衛生工学会大会 学術講演論文集」に発表
【出願人】（０００１６９４９９）高砂熱学工業株式会社 (287)
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月３１日（２０１１．１０．３１）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り 平成２３年８月３１日 社団法人空気調和・衛生工学会発行の「平成２３年度 空気調和・衛生工学会大会 学術講演論文集」に発表
【出願人】（０００１６９４９９）高砂熱学工業株式会社 (287)
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